Охотник стреляет с легкой неподвижной лодки, какую скорость приобретает лодка в момент выстрела, если масса пули 35 г? - коротко
Скорость лодки можно определить по закону сохранения импульса: если известны масса и скорость пули, а также масса лодки с охотником, лодка приобретет скорость, обратно пропорциональную своей массе. Для точного расчета необходимо знать скорость пули и общую массу системы.
Охотник стреляет с легкой неподвижной лодки, какую скорость приобретает лодка в момент выстрела, если масса пули 35 г? - развернуто
Для решения задачи необходимо применить закон сохранения импульса. В начальный момент лодка и охотник находятся в покое, поэтому их общий импульс равен нулю. После выстрела пуля приобретает определенную скорость, а лодка с охотником начинает двигаться в противоположном направлении.
Импульс системы до выстрела:
[ p_{\text{до}} = 0 ]
После выстрела импульс пули (( p{\text{пули}} = m{\text{пули}} \cdot v{\text{пули}} )) должен быть скомпенсирован импульсом лодки с охотником (( p{\text{лодки}} = M \cdot V )), где ( M ) — масса лодки с охотником, ( V ) — скорость лодки.
Из закона сохранения импульса:
[ m{\text{пули}} \cdot v{\text{пули}} + M \cdot V = 0 ]
[ V = -\frac{m{\text{пули}} \cdot v{\text{пули}}}{M} ]
Знак минус указывает на противоположное направление движения лодки относительно пули. Если масса пули ( m_{\text{пули}} = 35 \, \text{г} = 0{,}035 \, \text{кг} ), а скорость пули предположим равной ( 700 \, \text{м/с} ) (типичная скорость винтовочной пули), то для расчета скорости лодки ( V ) необходимо знать массу лодки с охотником ( M ).
Например, если ( M = 100 \, \text{кг} ), то:
[ V = -\frac{0{,}035 \cdot 700}{100} \approx -0{,}245 \, \text{м/с} ]
Лодка приобретает скорость ( 0{,}245 \, \text{м/с} ) в направлении, противоположном выстрелу.
Чем меньше масса лодки с охотником, тем больше будет её скорость. Если точное значение ( M ) неизвестно, окончательный расчет невозможен без дополнительных данных.